蛋白质组学分析（Proteomics Analysis）是研究细胞、组织或生物体内所有蛋白质的结构、功能及其相互关系的学科。作为系统生物学的一个重要分支，蛋白质组学的核心目标是全面了解生物体内复杂的蛋白质网络，揭示其在不同生理条件、疾病状态下的变化规律，以及如何通过蛋白质的相互作用和修饰调控生物过程。近年来，随着质谱技术、基因组学、数据分析方法等的快速发展，蛋白质组学已成为生命科学研究中不可或缺的重要工具，并在临床医学、药物研发、疾病诊断等领域得到了广泛应用。

一、主要技术

1.质谱技术（Mass Spectrometry, MS）

质谱技术是现代蛋白质组学分析的核心工具之一。通过质谱分析，研究人员可以对复杂样品中的蛋白质进行鉴定、定量、翻译后修饰（PTMs）分析等。质谱技术包括基质辅助激光解吸/电离质谱（MALDI-MS）、飞行时间质谱（TOF-MS）以及液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）等方法。

（1）MALDI-MS：

常用于高通量蛋白质鉴定，能够高效地分析复杂的蛋白质混合物。通过与质谱数据库匹配，MALDI-MS可以迅速识别出样品中的蛋白质成分。

（2）LC-MS/MS：

结合了液相色谱分离和质谱分析的优势，适用于复杂生物样品中的蛋白质和肽段定量、定性分析。LC-MS/MS技术不仅能够检测低丰度的蛋白质，还能深入探讨蛋白质的翻译后修饰（如磷酸化、糖基化、乙酰化等）。

（3）TOF-MS：

通过飞行时间质谱的高分辨率能力，能够精确测量蛋白质及其肽段的质量，广泛应用于蛋白质组学中的高通量分析和数据挖掘。

2.二维凝胶电泳（2D-PAGE）

二维凝胶电泳技术利用两种分离原理——等电聚焦和分子量筛分——将蛋白质分离成不同的斑点。该方法不仅能够提供蛋白质的分子量和等电点信息，还能通过比对不同条件下的凝胶图谱，分析蛋白质的表达变化。尽管蛋白质组学分析中该方法较为经典，但其在分离较大范围蛋白质和低丰度蛋白质方面存在一定局限。

3.蛋白质芯片技术（Protein Microarrays）

蛋白质芯片技术通过将大量蛋白质固定在微阵列芯片上，结合检测抗体或其他生物分子进行分析。该方法广泛应用于蛋白质-蛋白质相互作用、抗体筛选、药物筛选等研究，能够在短时间内获得大量数据。

4.西方印迹（Western Blotting）

西方印迹技术主要用于特定蛋白质的检测与定量。通过将蛋白质分离后转移到膜上，再通过特异性抗体进行标记与分析。这种方法灵敏度高，但局限性在于它只能检测目标蛋白，无法进行整体的蛋白质组学分析。

5.核磁共振（NMR）与X射线晶体学

这些技术主要用于蛋白质的三维结构解析。NMR适用于小分子和溶液状态的蛋白质，而X射线晶体学则适用于高质量的蛋白质晶体结构解析。虽然这些技术不常用于大规模蛋白质组学研究，但它们在解析单一蛋白质结构时提供了独特的优势。

二、关键步骤

1.样品制备与蛋白质提取

样品的质量直接影响分析的结果。在蛋白质组学分析中，首先需要从组织或细胞样品中提取总蛋白。提取过程通常包括细胞破碎、蛋白质溶解、去除杂质等步骤。对不同类型的样品（如血液、细胞、组织等），可能需要针对性地优化提取条件，以确保蛋白质的完整性和代表性。

2.蛋白质分离与定量

分离是蛋白质组学分析中至关重要的一步。通过二维凝胶电泳（2D-PAGE）、液相色谱（LC）等技术，研究人员能够将复杂样品中的蛋白质分离开来。分离后的蛋白质可以通过质谱或其他技术进行定量，分析其相对丰度和变化趋势。

3.蛋白质鉴定与功能注释

利用质谱技术对蛋白质进行鉴定，研究人员可以通过匹配肽段的质谱图谱与已有的数据库，从而识别样品中的蛋白质。同时，蛋白质的功能、结构及其参与的生物过程可以通过注释数据库（如UniProt、Gene Ontology等）获得。

4.翻译后修饰分析（PTMs）

蛋白质的翻译后修饰（如磷酸化、糖基化、乙酰化等）是细胞内重要的调控机制，能够显著改变蛋白质的功能、定位和稳定性。通过质谱分析，研究人员可以揭示蛋白质的各种修饰类型及其修饰位点，进一步探讨其在细胞功能调控中的作用。

5.蛋白质-蛋白质相互作用研究

蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络的研究是蛋白质组学分析中的另一个重要方向。通过质谱技术，研究人员可以捕获蛋白质复合物的组成，揭示蛋白质之间的直接或间接相互作用，为理解细胞内复杂的信号传导路径和调控网络提供关键线索。

三、应用

1.疾病研究与诊断

蛋白质组学为疾病机制研究提供了全新的视角，尤其是在癌症、神经退行性疾病、免疫系统疾病等领域。通过分析疾病相关蛋白的变化，可以发现新的生物标志物，进而实现早期诊断和预后评估。例如，癌症患者体内某些蛋白质的过度表达或突变可能成为潜在的诊断标志物。

2.个性化医疗

蛋白质组学分析的研究能够揭示患者在分子水平上的独特特点，从而为个性化医疗提供数据支持。通过分析患者体内的特定蛋白质变化，医生可以为患者制定更加精准的治疗方案，优化药物选择与剂量，减少副作用。

3.药物研发

在新药开发过程中，蛋白质组学被用于药物靶点的筛选、药物效应的评估及其机制的研究。通过对靶标蛋白质的结构、功能及相互作用的深入研究，药物研发人员可以更精确地设计靶向药物，并预测其疗效和副作用。

4.农业与食品安全

蛋白质组学在农业和食品安全领域的应用也越来越重要。例如，通过分析作物中的蛋白质组分，可以提高作物的产量和抗性；而在食品安全方面，蛋白质组学技术可以用来检测食品中的有害物质、病原菌以及转基因成分等。

百泰派克生物科技提供全方位的蛋白质组学分析服务，包括蛋白质鉴定、翻译后修饰分析、蛋白质-蛋白质相互作用研究以及定量分析等。我们采用先进的质谱技术，如MALDI-TOF-MS、LC-MS/MS等，结合强大的数据分析平台，为客户提供高效、准确的分析结果。无论是基础研究、临床研究还是药物开发，我们都能够根据客户的需求提供定制化的解决方案。

百泰派克生物科技特色项目

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.专业生物信息学分析，分析更系统准确。

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，然后用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征，百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等；

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